從航天科工，到航空、航海、高鐵等大國重器領域，近年來，中國自主研發和生產的核心材料，已經在上述領域得到了廣泛應用，其中就包括廣西南南鋁加工有限公司（以下簡稱“南南鋁加工”）生產的高端鋁材產品。
作為“國家重大戰略”的排頭兵，南南鋁加工正在按照國家的戰略部署，加速數字化轉型的步伐，向著智能制造的目標邁進。
近日，在華為的支持下，南南鋁加工成功實施了5G智慧工廠項目，通過5G、AI、云計算等新興技術的應用，大幅提高整體生產過程的產品良品率及生產安全和效率，提升了企業競爭力。
在工信部主辦的第三屆“綻放杯”5G應用征集大賽上，“南南鋁加工5G智慧工廠”項目受到了評委的高度評價，最終榮獲一等獎。
這一項目被認為是制造行業數字化轉型升級的標桿案例，具有良好的示范作用和推廣價值，將助力中國制造的創新驅動，提升現代化、數字化和智能化水平。
大國重器之下的南南鋁加工
成立于2010年的廣西南南鋁加工有限公司，是由廣西投資集團有限公司投資控股的現代化國有股份制企業。
作為廣西高端鋁材加工的龍頭企業、國家航空航天航海鋁材料的主要提供商，南南鋁加工的產品被廣泛應用于航空航天、軌道交通、汽車、船舶、3C電子等領域。
在航天領域，南南鋁加工為長征系列火箭提供超薄高級蒙皮板、鋁合金超寬幅板材、超大直徑鍛坯等高精尖鋁材料。同時，南南鋁加工也是中國火箭超大鍛坯提供商，為大推力火箭提供的2219鍛坯，直徑達到了8.7米，為中國航天事業的發展做出了貢獻。
在大國重器方面的突出表現，使得南南鋁加工受到了國家領導人的高度重視。近年來，南南鋁加工在高新鋁合金領域不斷取得新的突破，通過自主研發打破了國外技術束縛，實現國產自主生產工藝和質量可控。
“懂行”的5G智慧工廠方案
在不斷取得新突破的同時，南南鋁加工的生產過程仍面臨著諸多挑戰。對人工的過多依賴，使得工人的工作強度很大，易產生安全隱患；同時工作效率的低下，也阻礙了產品質量的進一步提高。
機器轟隆，噪音大；火花四濺，溫度高；有害氣體多，污染重…… 這是很多人對于金屬冶煉工廠的固有印象。實際情況也的確如此。
為改變落后的傳統生產模式，數字化轉型無疑是方向所在。但對于南南鋁加工來說，應該從哪里入手呢？
顯然，南南鋁加工需要一個既有數字技術創新能力、又懂制造行業業務特點的合作伙伴。最終，南南鋁選擇了華為來支持自己的數字化轉型之路，根據業務需求打造場景化解決方案。按照“從行業發展的業務中來，加速到行業數字化場景中去”的理念，華為正在致力于幫助千行百業實現數字化轉型。為此，華為培養了一大批“懂行”的專家，并且親自深入行業當中去，深挖痛點需求，發現核心業務場景與數字技術應用的契合點、利用數字技術來結合業務場景形成最終的轉型方案。
根據南南鋁加工的業務特點和核心需求，華為的專家深入到其生產一線進行詳細考察，通過與合作伙伴和客戶的深度交流，最終確定了以AI和5G技術為核心的場景化解決方案。其中AI可以用來替代傳統人工方式，解決生產過程中的難題；而5G則可以突破復雜的生產環境，提供更好的網絡連接支撐。由此，“南南鋁加工5G智慧工廠”項目落地實施。
解決實際業務的痛點
在“南南鋁加工5G智慧工廠”項目中，華為針對客戶的不同應用場景，分別設計了相應的解決方案。這些細分場景的解決方案，目的在于解決南南鋁加工在實際業務中面臨的各種痛點需求。
痛點之一，以前的南南鋁加工熱軋車間橫切生產線，采用傳統的人工目測方式進行質檢，檢查鋁材表面是否有劃痕、凹坑、油污等質量問題（上圖）。這種純粹依靠視力和經驗來進行質量檢查的方法，不僅效率低，而且差錯率高，無法滿足高速生產的需求。對此，華為為南南鋁加工提供了5G+機器視覺+AI分析的解決方案，通過云端AI深度學習、邊端檢測推理，利用5G網絡的低時延、大帶寬能力進行邊云協同，實現鋁材表面的AI圖像智能檢測，替代傳統的人工目測方式。其主要實現方式是在熱軋產線合適位置，分別部署專業的工業攝像機采集鋁材上下表面圖像，將缺陷圖形提取并通過5G網絡方式回傳云端，在華為云AI開發平臺Modelarts將質量缺陷進行標注后，利用Modelarts的一站式AI開發能力開發AI模型進行學習訓練，使得AI模型具備與生產線專家相同的檢測水平，并不斷迭代。該方案采用華為Atlas500智能小站，聯合北京科技大學人工智能研究院的MacroView工業視覺算法，使缺陷識別分辨率從人工目測的厘米級提升到業內頂級的0.2mm精度，將鋁表面識別準確率從71%提升至99.98%，最終鋁良品率從59%提升到65%。
痛點之二來自資產管理方面。有些不同型號的鋁材料，產品形狀完全一樣，無法通過肉眼進行識別，容易用錯貨。傳統上是采用如上圖的手工標記方式，出入庫管理效率低，材料可視化可溯源程度低。
在5G智慧工廠的建設過程中，參考華為東莞工廠的倉儲管理模式，采用5G+RFID+AI智能朔源，實現鋁材料的可溯源、可視化。這一方案也得到了南南鋁加工重要客戶寶馬汽車的認可，符合其鋁材供應商認證要求。
痛點之三是鋁型材的生產過程中安全隱患也非常多，最典型的就是高溫鋁和常溫鋁無法通過肉眼區分，高溫鋁在移動過程中非常容易產生燙傷。除此之外，危險區域監控、違規操作和疲勞作業識別等也需要加強監管。
對此，南南鋁加工采用了5G+AI智能全方位預警，利用5G+紅外攝像頭監控、5G+機器人巡檢、5G+電子圍欄、5G+行為畫像等解決方案，建立全方位預警機制，提高安全生產水平。
通過解決上述痛點需求，南南鋁加工5G智慧工廠項目順利實施，并成為重型材料制造領域的標桿項目。基于這一項目的成功，廣西自治區政府、自治區工業和信息化廳正大力推動打造數字廣西，全力將南南鋁打造成全國智慧制造先進示范區。隨后，這一示范項目將向整個廣西進行推廣，創造更大的社會效益。
南南鋁加工的經驗借鑒
目前，南南鋁加工5G智慧工廠項目已經取得了良好的預期效益，并且還在向更深入的應用場景推進。其成功實施，也為5G賦能智能制造進行了有益的探索，推動了制造業的數字化轉型進程。
回顧這一項目的整個過程，有幾點經驗值得借鑒。
一是抓住痛點需求，解決實際問題。制造業的數字化轉型，必須從企業的實際需求入手，只有切實解決企業問題，為企業帶來效益回報，才能實現可持續發展。南南鋁加工僅鋁表檢一項，通過6%的鋁良品率提升，每年就可以帶來600萬元的成本節省。這一項目推廣到廣西全區，帶來的直接經濟效益可達7.2億元。
二是聚焦業務場景，找到懂行伙伴。如今，行業數字化轉型已經進入深水區，“產品技術驅動”已經不夠，“業務需求驅動”變得尤為重要，兩者結合才能真正服務好千行百業的數字化轉型。華為不僅是國內最具技術實力的ICT企業，而且擁有豐富的行業經驗和業務認知，實現了技術創新與場景應用的深度融合，幫助南南鋁加工打造出貼近業務場景的解決方案。
三是發揮生態價值，匯聚各方力量。數字化轉型是一個系統性工程，需要匯聚整個生態的力量，圍繞著企業的核心需求來構建應用方案。
在南南鋁加工5G智慧工廠項目中，中國-東盟（華為）人工智能創新中心提供了技術支持，數字廣西集團提供整體方案，廣西移動提供5G網絡建設，北京科技大學人工智能研究院等合作伙伴提供算法支持，最終形成合力，完美滿足客戶需求。同時，這個項目也得到廣西壯族自治區大數據發展局等政府部門的大力支持。
四是注重人才培養，實現技術傳承。作為典型的傳統行業，制造業對于新興技術的應用非常渴望，但過往自身積累較少，需要技術提供方給予更多支持。
該項目在實施過程中，華為及時為南南鋁加工提供了人工智能工程師認證培訓，提高了大家對AI在智能制造領域的整體認知，積累了企業解決相關問題的實踐經驗，為企業的智能升級做好了人才儲備。
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